特開 2024-101996 流体デバイス、検出キット及び標的物質の検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101996

(43)【公開日】2024-07-30

(54)【発明の名称】流体デバイス、検出キット及び標的物質の検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20240723BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 A

G01N37/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023210039

(22)【出願日】2023-12-13

(31)【優先権主張番号】P 2023005941

(32)【優先日】2023-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雄太

(72)【発明者】

【氏名】後藤 圭佑

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058CC02

2G058CC05

2G058DA07

(57)【要約】

【課題】検出精度の向上が可能な流体デバイス及び検出キットを提供する。また、ノイズの発生を抑制し高い検出精度を実現可能な標的物質の検出方法を提供する。
【解決手段】一面に複数のウェルを有する基板と、基板のウェルに対向して配置された蓋部材と、を備え、蓋部材は、蓋部材の厚さ方向に貫通する注入口と、注入口と連通し、注入口の上方に延びる注入管と、蓋部材の厚さ方向に貫通する排出口と、排出口と連通し、排出口の上方に延びる排出管と、蓋部材の上面の周縁部に沿って設けられた平面視環状の壁部と、を有し、壁部の上端は、注入管及び排出管の上端よりも高い流体デバイス。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一面に複数のウェルを有する基板と、
前記基板の前記ウェルに対向して配置された蓋部材と、を備え、
前記蓋部材は、前記蓋部材の厚さ方向に貫通する注入口と、
前記注入口と連通し、前記注入口の上方に延びる注入管と、
前記蓋部材の厚さ方向に貫通する排出口と、
前記排出口と連通し、前記排出口の上方に延びる排出管と、
前記蓋部材の上面の周縁部に沿って設けられた平面視環状の壁部と、を有し、
前記壁部の上端は、前記注入管及び前記排出管の上端よりも高い流体デバイス。

【請求項2】

前記蓋部材は、前記ウェルに対向する蓋本体と、
前記蓋本体と別体に設けられ、前記蓋本体に嵌合して前記壁部を構成する壁本体と、を有する請求項１に記載の流体デバイス。

【請求項3】

前記壁本体は、平面視で前記注入管と重なるガイド部を有し、
前記ガイド部は、平面視で前記注入口と重なるガイド孔を有する請求項２に記載の流体デバイス。

【請求項4】

前記壁部に嵌合し、前記壁部の上端を気密に閉じる蓋を有する請求項１に記載の流体デバイス。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の流体デバイスと、
水よりも高密度であり油性の封止液と、を有する検出キット。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか１項に記載の流体デバイスを用いた標的物質の検出方法であって、
前記標的物質と反応する検出試薬と、前記標的物質を含む試料との混合水溶液を調整する工程と、
前記注入口から前記流体デバイスの内部に前記混合水溶液を導入し、前記混合水溶液を前記ウェルに充填する工程と、
前記流体デバイスに油性の封止液を導入し、前記内部の前記混合水溶液を前記排出口から排出すると共に、前記封止液によって前記混合水溶液を前記ウェルに封止する工程と、
前記流体デバイスを加熱して前記標的物質と前記検出試薬との反応を生じさせ、前記標的物質を検出する工程と、を有し、
前記封止液は、水よりも高密度であり、
前記封止する工程では、前記蓋部材と前記壁部とで囲まれた空間に排出された前記混合水溶液の液面が、前記注入管及び前記排出管の上端よりも高い位置となると共に、前記封止液の液面が、前記注入管及び前記排出管の上端よりも低い位置となる液量の前記封止液を前記流体デバイスに導入する標的物質の検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体デバイス、検出キット及び標的物質の検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生体分子を流体デバイス内で検出する技術が知られている。例えば、ＤＮＡマイクロアレイ技術では、微小孔に生体分子を導入し、加熱を伴う反応を行うことにより、生体分子を検出する場合がある。

【0003】

また、生体分子を単分子検出できる技術が知られている。このような技術としては、例えば、非特許文献１に記載されたデジタルEnzyme-Linked ImmunoSorbent Assay（ＥＬＩＳＡ）、デジタルPolymerase Chain Reaction（ＰＣＲ）、デジタルInvasive Cleavaged Assay（ＩＣＡ）等のデジタル計測技術が挙げられる。

【0004】

発明者らは、以前に、複数のウェルを有する反応容器（流体デバイス）を用いたデジタル計測技術を開発している（特許文献１参照）。以前開発した方法では、まず、流体デバイスの流路に標的物質を含む水性媒体を送液し、流路壁面に設けられた複数のウェルに水性媒体を充填する。次いで、流路に油性封止液を送液して複数のウェル内の水性媒体を油性封止液で封止する。これにより、各ウェルを複数の独立した反応空間とする。さらに、流体デバイスを加熱することで反応溶液を加熱し、検出反応させることにより、標的物質の検出を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６１８３４７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の方法では、検出反応に発光を利用することがある。微量の標的物質の検出を行う際、少量であってもノイズの発光が混ざると検出精度が低下しやすく、改善が求められていた。

【0007】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、検出精度の向上が可能な流体デバイス及び検出キットを提供することを目的とする。また、ノイズの発生を抑制し高い検出精度を実現可能な標的物質の検出方法を提供することを合わせて目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、以下の態様を包含する。

【0009】

［１］一面に複数のウェルを有する基板と、前記基板の前記ウェルに対向して配置された蓋部材と、を備え、前記蓋部材は、前記蓋部材の厚さ方向に貫通する注入口と、前記注入口と連通し、前記注入口の上方に延びる注入管と、前記蓋部材の厚さ方向に貫通する排出口と、前記排出口と連通し、前記排出口の上方に延びる排出管と、前記蓋部材の上面の周縁部に沿って設けられた平面視環状の壁部と、を有し、前記壁部の上端は、前記注入管及び前記排出管の上端よりも高い流体デバイス。

【0010】

［２］前記蓋部材は、前記ウェルに対向する蓋本体と、前記蓋本体と別体に設けられ、前記蓋本体に嵌合して前記壁部を構成する壁本体と、を有する［１］に記載の流体デバイス。

【0011】

［３］前記壁本体は、平面視で前記注入管と重なるガイド部を有し、前記ガイド部は、平面視で前記注入口と重なるガイド孔を有する［２］に記載の流体デバイス。

【0012】

［４］前記壁部に嵌合し、前記壁部の上端を気密に閉じる蓋を有する［１］に記載の流体デバイス。

【0013】

［５］［１］から［４］のいずれか１項に記載の流体デバイスと、水よりも高密度であり油性の封止液と、を有する検出キット。

【0014】

［６］［１］から［４］のいずれか１項に記載の流体デバイスを用いた標的物質の検出方法であって、前記標的物質と反応する検出試薬と、前記標的物質を含む試料との混合水溶液を調整する工程と、前記注入口から前記流体デバイスの内部に前記混合水溶液を導入し、前記混合水溶液を前記ウェルに充填する工程と、前記流体デバイスに油性の封止液を導入し、前記内部の前記混合水溶液を前記排出口から排出すると共に、前記封止液によって前記混合水溶液を前記ウェルに封止する工程と、前記流体デバイスを加熱して前記標的物質と前記検出試薬との反応を生じさせ、前記標的物質を検出する工程と、を有し、前記封止液は、水よりも高密度であり、前記封止する工程では、前記蓋部材と前記壁部とで囲まれた空間に排出される前記封止液の液面が、前記注入管及び前記排出管の上端よりも低い位置となる液量の前記封止液を前記流体デバイスに導入する標的物質の検出方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、検出精度の向上が可能な流体デバイス及び検出キットを提供することができる。また、ノイズの発生を抑制し高い検出精度を実現可能な標的物質の検出方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本実施形態の流体デバイス及び検出キットを示す概略斜視図である。

【図2】図２は、流体デバイスに含まれる流体デバイスの断面図である。

【図3】図３は、本実施形態の標的物質の検出方法の説明図である。

【図4】図４は、本実施形態の標的物質の検出方法の説明図である。

【図5】図５は、本実施形態の標的物質の検出方法の説明図である。

【図6】図６は、ＩＣＡ法の一例を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１～図６を参照しながら、本実施形態に係る流体デバイス、検出キット及び試料検出方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

【0018】

≪流体デバイス、検出キット及び標的物質の検出方法≫
図１は、本実施形態の流体デバイス及び検出キットを示す概略斜視図である。図２は、流体デバイスに含まれる流体デバイスの断面図であり、図１の線分ＩＩ－ＩＩにおける矢視断面図である。

【0019】

検出キット１００は、流体デバイス１と、検出試薬Ｌ１と、油性の封止液Ｌ２とを備える。検出試薬Ｌ１及び封止液Ｌ２は、例えば保存容器９１，９２にそれぞれ保存されている。検出キット１００は、液状の試料に含まれる標的物質の検出に用いられる。

【0020】

試料は、標的物質を含む水溶液であり、例えば、生体試料、環境試料を含む。生体試料としては、特に制限されず、血清、血漿、尿、細胞培養液等が挙げられる。また、生体試料を鋳型とし、検出試薬として染色用試薬を含むＰＣＲ反応溶液等であってもよい。さらに、環境試料としては、例えば、河川の水、工場排水等が挙げられる。

【0021】

標的物質としては、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、ウイルス、細胞、エキソソーム等が挙げられる。ここで、ＲＮＡとしては、ｍｉＲＮＡ、ｍＲＮＡ等が挙げられる。また、細胞としては、細菌、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞等が挙げられる。

【0022】

検出キット１００は、流体デバイス１において、上述のような試料に含まれる標的物質と、検出試薬Ｌ１とを反応させ、標的物質を検出する。その際、検出キット１００においては、封止液Ｌ２を用いて上記標的物質と検出試薬Ｌ１との反応に適した反応場を形成し、標的物質の検出を容易にする。
以下、順に説明する。

【0023】

＜流体デバイス＞
図１，２に示すように、流体デバイス１は、デバイス本体１０と、アダプタ１５と、蓋２０とを有する。デバイス本体１０が有する蓋本体１２（後述）とアダプタ１５とは、本発明における「蓋部材」を構成する。まだ、アダプタ１５は、本発明における「壁本体」に該当する。

【0024】

［デバイス本体］
デバイス本体１０は、ウェルプレート１１、蓋本体１２、壁部材１３を有する。デバイス本体１０は、内部空間Ｓに試料を収容し、試料に含まれる標的物質の検出反応を行う反応容器として用いられる。ウェルプレート１１は、本発明の「基板」に該当する。

【0025】

（ウェルプレート）
ウェルプレート１１は、平面視矩形又は短冊状を呈する板状部材である。「平面視」とは、ウェルプレートの上面１１ａの鉛直方向からの視野を指す。ウェルプレート１１の上面１１ａには、ウェルプレート１１の長手方向の中央に、複数のウェル（マイクロウェル）１１０が設けられている。

【0026】

マイクロウェル１１０は、ウェルプレート１１の上面１１ａに設けられた凹部であり、上面１１ａに開口している。マイクロウェル１１０とは、上記凹部と、上面１１ａと平行であって上面１１ａに接する仮想平面とに囲まれた空間を指す。

【0027】

マイクロウェル１１０は、内部空間Ｓに収容した試料を内部に収容し、試料に含まれる標的物質と、検出試薬Ｌ１との反応場として機能する。

【0028】

ウェルプレート１１の材料は、疎水性であることが好ましい。詳しくは、ウェルプレート１１の上面１１ａを構成する材料は、封止液Ｌ２との接触角が５°以上８０°以下であることが好ましい。このような材料でウェルプレート１１を形成すると、上面１１ａと封止液Ｌ２との接触角が５°以上８０°以下となる。上面１１ａの接触角が上記の範囲であると、後述する方法で内部空間Ｓに封止液を導入した場合に、マイクロウェル１１０に試料を隔離しやすい傾向にある。

【0029】

なお、上記接触角は、ＪＩＳ Ｒ３２５７－１９９９に規定された静滴法に準じて、水の代わりに封止液Ｌ２を用いて測定して求める。

【0030】

ウェルプレート１１の材料は、電磁波透過性を有するものであってもよく、有しないものであってもよい。ここで、透過性判断の対象である電磁波としては、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線等が挙げられる。ウェルプレート１１が電磁波透過性を有する場合、ウェルプレート１１を有するデバイス本体１０で行った実験結果を解析するために、電磁波を利用することが可能になる。例えば、電磁波を照射した結果生じる蛍光、燐光等をウェルプレート１１側から計測することができる。なお、「電磁波透過性」とは、電波・光・Ｘ線・ガンマ線など、種々の波長の電磁波を透過可能である性質を意味する。

【0031】

詳しくは後述するが、例えば、マイクロウェル１１０において、可視光領域である４００～７００ｎｍの波長範囲にピークを有する蛍光を生じさせ試料検出を行う場合には、少なくとも可視光領域の光に対して良好な透過性を有する材料を用いればよい。

【0032】

電磁波透過性を有する材料としては、例えば、ガラス、樹脂等が挙げられる。樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等が挙げられる。これらの樹脂は各種添加剤を含んでいてもよく、複数の樹脂が混合されたポリマーアロイであってもよい。

【0033】

電磁波透過性を有する材料は、自家蛍光を実質的に有しないことが好ましい。自家蛍光を実質的に有しないとは、材料が、試料検出に使用する波長の自家蛍光を全く有しないか、有していても試料検出に影響を与えないほど微弱であることを意味する。例えば、検出対象の蛍光に比べて１／２以下、１／１０以下程度の自家蛍光であれば、試料検出に影響を与えないほど微弱であるといえる。このような材料を用いてウェルプレート１１を形成すると、電磁波を利用した試料検出において、検出の感度を高めることができる。

【0034】

電磁波透過性を有し、かつ自家蛍光を発しない材料としては、例えば、石英ガラスが挙げられる。自家蛍光が微弱であり、電磁波を用いた試料検出に支障がない素材としては、低蛍光ガラス、アクリル樹脂、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＣＰＰ（Cast Polypropylene、無延伸ポリプロピレン）等が挙げられる。

【0035】

ウェルプレート１１の厚みは、適宜決定することが出来る。ウェルプレート１１側から蛍光顕微鏡を用いて蛍光を観察する場合には、ウェルプレート１１の厚みは、例えば５ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以下であってもよく、１．６ｍｍ以下であってもよい。

【0036】

ウェルプレート１１は、上記材料のみを用いた単層の構成であってもよく、複数の材料の積層体であってもよい。積層体を加工してウェルプレート１１を形成する場合、マイクロウェル１１０を有する層と、当該層を支持する層とは別の材料であってもよい。この場合、マイクロウェル１１０を有する層の材料は、水に濡れやすい親水性（水との接触角が７０°以上１８０°以下）であることが好ましい。

【0037】

（マイクロウェル）
マイクロウェル１１０の形状は、種々の形状を採用することができる。マイクロウェル１１０の形状として、例えば円筒形、楕円筒形、多角筒形等の筒形、円錐形、角錐形等の錘形、円錐台、角錐台等の錘台形を例示できる。マイクロウェル１１０が錐形又は錘台形の場合、開口径がウェルの深さ方向に漸減する形状であるとよい。

【0038】

マイクロウェル１１０の底部は、平坦であってもよく、曲面（凸面や凹面）であってもよい。

【0039】

マイクロウェル１１０の平面視形状が円形の場合、マイクロウェル１１０の開口部の直径（開口径）は、例えば１０ｎｍ～１００μｍであれば好ましく、１００ｎｍ～５０μｍがより好ましく、１μｍ～２０μｍがさらに好ましい。また、マイクロウェル１１０の深さは、例えば１０ｎｍ～１００μｍであれば好ましく、１００ｎｍ～５０μｍがより好ましく、１μｍ～２０μｍがさらに好ましい。

【0040】

マイクロウェル１１０の容量は、例えば１ｆＬ以上６ｎＬ以下であれば好ましく、１ｆＬ以上５ｐＬ以下がより好ましく、１ｆＬ以上２ｐＬ以下がさらに好ましく、１ｆＬ以上３００ｆＬ以下が特に好ましい。１つあたりのマイクロウェル１１０の容量がこのような範囲であると、デジタルＰＣＲやインベーダー反応等の微小空間内で行う酵素反応を好適に行うことができる。デジタルＰＣＲにより、例えば遺伝子の変異検出等を行うことができる。

【0041】

マイクロウェル１１０の容積は、走査型電子顕微鏡や位相差顕微鏡を用いてマイクロウェル１１０の寸法を測定することにより算出することができる。

【0042】

ウェルプレート１１は、同形同大の複数のマイクロウェル１１０を有している。同形同大とは、デジタル計測を行うために要求される程度に同一の形状で同一の容量であればよく、製造上の誤差程度のばらつきであれば許容される。

【0043】

マイクロウェル１１０の密度は、例えば１０万～１０００万個／ｃｍ^２であり、好ましくは１０万～５００万個／ｃｍ^２であり、更に好ましくは１０万～１００万個／ｃｍ^２である。マイクロウェル１１０の密度がこのような範囲であると、所定数のマイクロウェル１１０に試料を封入させる操作が容易である。また、実験結果を解析するためのウェルの観察も容易である。

【0044】

（蓋本体）
蓋本体１２は、平面視でウェルプレート１１と同じ輪郭形状（短冊状）を呈している。蓋本体１２は、ウェルプレート１１の上面１１ａに対し隙間を開けて対向して配置されている。

【0045】

蓋本体１２には、厚さ方向に貫通する２つの貫通孔を有する。２つの貫通孔は、蓋本体１２の長手方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられている。一方の貫通孔は、デバイス本体１０の内部空間Ｓに液状物を注入する際に用いる注入口１２１であり、他方の貫通孔は、内部空間Ｓから液状物を排出させる際に用いる排出口１２２である。

【0046】

ここで、「液状物」には、液状の試料の他、検出試薬や封止液も該当する。

【0047】

注入口１２１、内部空間Ｓ及び排出口１２２はこの順に連通し、全体として流路ＦＣを形成している。デバイス本体１０では、流路ＦＣに液状物を適宜流動させて、標的物質の検出反応を行う。平面視において、注入口１２１と排出口１２２との間に、複数のマイクロウェル１１０が配置されている。

【0048】

蓋本体１２の上面１２ａには、注入口１２１の周囲を囲む筒状の注入ポート（注入管）１２５が設けられている。注入ポート１２５は、注入口１２１の上方に延び、注入口１２１と連通している。注入ポート１２５は、例えば、液状物を充填したシリンジを用いて内部空間に液状物を充填する際、シリンジの接続に用いる。

【0049】

同様に、蓋本体１２の上面１２ａには、排出口１２２の周囲を囲む筒状の排出ポート（排出管）１２６が設けられている。排出ポート１２６は、排出口１２２の上方に延び、排出口１２２と連通している。排出ポート１２６は、例えば、内部空間Ｓから液状物を抜き出す際に、液状物が流動するチューブの接続に用いる。

【0050】

蓋本体１２の材料は、上述したウェルプレート１１の材料として例示した材料を採用することができる。蓋本体１２の材料は、ウェルプレート１１の材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0051】

また、蓋本体１２の材料は、電磁波透過性を有していてもよく、電磁波透過性を有していなくてもよい。

【0052】

マイクロウェル１１０を明視野で観察する場合、ウェルプレート１１と蓋本体１２との少なくとも一方は光透過性を有する。

【0053】

蓋本体１２の材料は、疎水であることが好ましい。詳しくは、蓋本体１２の内部空間Ｓに面する面（下面１２ｂ）を構成する材料は、封止液Ｌ２との接触角が５°以上８０°以下であることが好ましい。このような材料で蓋本体１２を形成すると、下面１２ｂと封止液Ｌ２との接触角が５°以上８０°以下となる。下面１２ｂの接触角が上記の範囲であると、後述する方法で内部空間Ｓに封止液を導入した場合に、マイクロウェル１１０に試料を隔離しやすい傾向にある。

【0054】

（壁部材）
壁部材１３は、平面視で閉環状に形成され、ウェルプレート１１の上面１１ａの外縁に沿って配置されている。図１では、壁部材１３の内部空間Ｓに面する壁面は、平面視で略矩形であり、注入口１２１側において幅が漸減している。

【0055】

壁部材１３は、ウェルプレート１１と蓋本体１２とに挟持され、一体となることでデバイス本体１０を形成する。ウェルプレート１１と蓋本体１２と壁部材１３とで囲まれた空間は、液状の試料が収容される内部空間Ｓである。内部空間Ｓは、短冊状のウェルプレート１１に沿って、ウェルプレート１１の長手方向に伸びている。

【0056】

壁部材１３は、内部空間Ｓの壁面として機能する上、ウェルプレート１１と蓋本体１２との間のスペーサとして機能する。壁部材１３の高さ、すなわち内部空間Ｓの高さは、例えば１００μｍ以下であってもよい。

【0057】

壁部材１３の材料は、特に制限されないが、例えば芯材フィルムの両面にアクリル系粘着剤が積層された両面粘着テープを好適に用いることができる。芯材フィルムの材料は、シリコーンゴム、アクリル発泡体を例示することができる。このような材料を用いて壁部材１３を形成することで、内部空間Ｓを液密に形成することができる。

【0058】

また、壁部材１３の材料は、上述したウェルプレート１１と同じ材料を採用することができる。このような材料で形成された壁部材１３は、接着剤による接着、又は熱溶着、超音波溶着、レーザー溶着等による溶着により、ウェルプレート１１及び蓋本体１２と一体化することができる。

【0059】

なお、壁部材１３は、ウェルプレート１１と一体的に形成され、ウェルプレート１１の一部を構成していてもよい。同様に、壁部材１３は蓋本体１２と一体的に形成され、蓋本体１２の一部を構成していてもよい。

【0060】

上述のウェルプレート１１は、公知の射出成形、マイクロインプリンティング技術やナノインプリンティング技術を用いて製造することができる。また、ウェルプレート１１は、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、エッチングでマイクロウェル１１０を形成することで製造することもできる。

【0061】

上述の蓋本体１２は、公知の射出成形、光造形、切削加工にて、また適宜これらの方法を組み合わせて製造することができる。

【0062】

壁部材１３が蓋本体１２と一体的に形成されている場合、壁部材１３は、公知の射出成形にて蓋本体１２と同時に製造することができる。壁部材１３が蓋本体１２と別体である場合、壁部材１３は、上述した芯材フィルムの両面にアクリル系粘着剤が積層された両面粘着テープを切り抜くことで製造することができる。

【0063】

［アダプタ］
アダプタ（壁本体）１５は、蓋本体１２に対し上方から嵌合し、蓋本体１２とともに蓋部材１２Ａを構成する。アダプタ１５は、平面視環状の部材であり、蓋本体１２に嵌合することで蓋本体１２の上面１２ａの周縁部に沿って設けられた壁部を構成する。すなわち、蓋部材１２Ａは、上面１２ａの周縁部に沿って設けられた壁部を有する。

【0064】

流体デバイス１において、デバイス本体１０の底面（ウェルプレート１１の下面１１ｂ）は、外部に露出している。また、流体デバイス１では、アダプタ１５が蓋本体１２（デバイス本体１０）に嵌合した状態で、アダプタ１５の下端１５ｙがデバイス本体１０の下端よりも上方に位置する。そのため、例えば後述する検出方法において、流体デバイス１をヒータ上で加熱する際、デバイス本体１０の底面がヒータ面に直接接することとなり、加熱が容易となる。

【0065】

蓋部材１２Ａは、蓋本体１２とアダプタ１５とで囲まれた空間Ｓ２を有する。後述する様に、空間Ｓ２は、標的物質の検出操作において廃液を貯留する貯留部として機能する。蓋部材１２Ａにおいて、蓋部材１２Ａの壁部の上端、すなわちアダプタ１５の上端１５ｘは、注入ポート１２５及び排出ポート１２６の上端よりも高い。

【0066】

アダプタ１５の内周には、蓋本体１２の側面を覆う第１面１５ａと、第１面１５ａよりも径が小さい第２面１５ｂと、第１面１５ａと第２面１５ｂとを接続する第３面１５ｃとが設けられている。アダプタ１５を蓋本体１２に嵌合させた際、第３面１５ｃと蓋本体１２の上面１２ａとの間にはパッキン１５５が配置されている。これにより、デバイス本体１０とアダプタ１５との界面からの液漏れを抑制できる。

【0067】

また、アダプタ１５の内周には、平面視で注入ポート１２５と重なるガイド部１５１が設けられている。ガイド部１５１は、平面視で注入口１２１と重なるガイド孔１５１ｈを有する。

【0068】

アダプタ１５の材料は、上述したウェルプレート１１の材料として例示した材料を採用することができる。アダプタ１５の材料は、蓋本体１２の材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。アダプタ１５の材料が、ウェルプレート１１及び蓋本体１２の材料と同じであると、後述する検出反応において流体デバイス１を加熱した際、温度変化により生じる体積変化に伴って部材間の歪みが生じにくく好ましい。

【0069】

アダプタ１５の第１面１５ａに、例えばシリコーンゴム、合成ゴム等を材料とする滑り止め層が形成されていると、アダプタ１５をデバイス本体１０に嵌合させた際にアダプタ１５の滑り止めとして機能し、アダプタ１５が抜けにくくなるため好ましい。

【0070】

また、アダプタ１５の材料は、電磁波透過性を有していてもよく、電磁波透過性を有していなくてもよい。

【0071】

アダプタ１５は、公知の射出成形、光造形、切削加工にて、また適宜これらの方法を組み合わせて製造することができる。製造の際、変形や歪みを抑制するため、適宜肉厚を調整してもよい。

【0072】

［蓋］
蓋２０は、蓋部材１２Ａの壁部（アダプタ１５）に嵌合し、壁部の上端側を気密に閉じる。蓋２０は、本体２０１と、本体２０１の周縁部に設けられたフランジ２２とを有する。

【0073】

蓋２０は、本体２０１がアダプタ１５の第２面１５ｂに嵌合し、フランジ２０２の下面２０２ａがアダプタ１５の上端１５ｘと接することで、蓋部材１２Ａの壁部の上端側を閉じる構成となっている。

【0074】

［検出試薬］
検出試薬Ｌ１は、標的物質と反応して、標的物質の検出に用いられる。検出試薬Ｌ１としては、緩衝物質、酵素、基質、抗体、抗体断片等が挙げられる。

【0075】

酵素は、例えば標的物質が核酸である場合には、標的物質に関連する鋳型核酸に対する酵素反応等の生化学的反応を行うために、生化学的反応の内容に対応して選択される。鋳型核酸に対する生化学的反応は、例えば、鋳型核酸が存在する条件下でシグナル増幅が起こるような反応である。

【0076】

検出試薬Ｌ１は、採用する検出反応に応じて選択される。具体的な検出反応としては、ＩＣＡ法、ループ介在等温増幅（ＬＡＭＰ）法（商標登録）、５’→３’ヌクレアーゼ法（ＴａｑＭａｎ（登録商標）法）、蛍光プローブ法等が挙げられる。

【0077】

［封止液］
封止液Ｌ２は、油性であり、水よりも高密度である。本明細書において、液体の密度は、公知の方法により２５℃で測定した値とする。

【0078】

封止液Ｌ２の密度は、１．１ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．３ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．５ｇ／ｃｍ^３以上であってもよい。

【0079】

また、封止液Ｌ２は、水性の液体である試料と互いに混和しないか、混和しにくいものであることが好ましい。封止液Ｌ２は、内部に試料と検出試薬Ｌ１との混合水溶液を収容したマイクロウェル１１０の開口部を覆い、マイクロウェル１１０の内部に収容した混合水溶液同士が互いに混合しないように、個別に封止する機能を有する。

【0080】

封止液Ｌ２は、オイルであることが好ましい。オイルとしては、フッ素系オイル、シリコーン系オイル、炭化水素系オイル又はこれらの混合物等を使用することができる。具体的な封止液としては、ＦＣ－４０、ＦＣ－４３、ＦＣ－７７０、ＦＣ－７２、ＦＣ－３２８３（いずれも３Ｍ社製）等のフッ素系液体が挙げられる。

【0081】

また、封止液Ｌ２は、ＰＣＲ反応等に用いられるミネラルオイル等も用いることができる。

【0082】

＜試料検出方法＞
図３～６は、本実施形態の標的物質の検出方法の説明図である。標的物質の検出方法は、本実施形態の流体デバイス１を用いて実施され、以下の工程を含む。
（１）標的物質と反応する検出試薬Ｌ１と、試料との混合水溶液を調整する工程
（２）上述の流体デバイス１を用い、流体デバイス１（デバイス本体１０）の内部（内部空間Ｓ）に混合水溶液を導入して、混合水溶液をマイクロウェル１１０に充填する工程
（３）デバイス本体１０に、油性の封止液Ｌ２を導入し、内部空間Ｓの混合水溶液を排出ポート１２６から排出すると共に、封止液Ｌ２によって混合水溶液をマイクロウェル１１０に封止する工程
（４）デバイス本体１０を加熱して標的物質と検出試薬Ｌ１との反応を生じさせ、標的物質を検出する工程

【0083】

以下の説明では、上述の流体デバイス１を用いて標的物質の検出方法を実施することとする。図３～５では、蓋２０を省略して図示する。

【0084】

（１）混合水溶液を調整する工程
まず、液状の試料と検出試薬Ｌ１とを混合し、混合水溶液を調整する。混合水溶液における検出試薬Ｌ１の濃度は、用いる検出試薬Ｌ１の種類及び検出反応の種類に応じて適宜調整する。

【0085】

用いる検出試薬Ｌ１は、吸着防止剤を含んでもよい。吸着防止剤は、混合水溶液中に含まれる標的物質や酵素などが部材に吸着することを抑制する機能を有する。吸着防止剤には、界面活性剤、タンパク質が挙げられる。

【0086】

標的物質の検出を容易にするため、混合水溶液の調整に先立って試料を前処理してもよい。前処理としては、濃度調整（希釈、濃縮）、担持体による担持、２種以上の標的物質の結合反応、フィルタリングによる濾過滅菌、ｐＨ調整、熱処理による標的物質の変性（アニーリング）などが挙げられる。

【0087】

（２）混合水溶液をマイクロウェルに充填する工程
次いで、図３に示すように、注入口１２１から内部空間Ｓに、検出試薬Ｌ１を含む混合水溶液Ｌを注入する。混合水溶液Ｌの注入は、シリンジＡを用いて行うとよい。その際、シリンジＡをガイド孔１５１ｈに挿入することで、注入口１２１に対するシリンジＡの位置合わせが容易となる。

【0088】

混合水溶液Ｌが内部空間Ｓ（流路ＦＣ）を流動すると、内部空間Ｓに開口しているマイクロウェル１１０にも混合水溶液Ｌが充填される。

【0089】

このとき、１つのマイクロウェル１１０の内部に１つの標的物質が充填されるように、予め混合水溶液Ｌの濃度を調整しておくことが好ましい。例えば、後述の試料検出方法を実施した後、混合水溶液Ｌが高濃度であることによって標的物質の定量が困難という結果となった場合には、当該結果を予備実験結果として用い、混合水溶液Ｌを希釈する。このように濃度調整された混合水溶液Ｌの密度は、概ね１ｇ／ｃｍ^３と近似することができる。そのため、水より高密度の液体である封止液Ｌ２は、混合水溶液Ｌよりも高密度の液体と判断できる。

【0090】

上記操作により、１つのマイクロウェル１１０に１つ以下、すなわち、０個又は１個の標的物質が充填される。これにより、後述の検出反応が確認されたマイクロウェル１１０の数と、標的物質の数とが対応して、標的物質の検出を１個単位で行うことができ、すなわちデジタル計測が可能となる。なお、全てのマイクロウェル１１０に標的物質が導入される必要はない。

【0091】

標的物質をマイクロウェル１１０に導入する手段は、特に制限されず、検出対象である標的物質に応じた適切な手段を選択することができる。例えば、標的物質を自重によりデバイス本体１０内（流路ＦＣ内）で沈降させ、マイクロウェルに分配する方法が挙げられる。

【0092】

また、標的物質を捕捉する物質（捕捉物）を利用し、自重で沈降しにくい標的物質に捕捉物を結合させて送液してもよい。さらに、予めマイクロウェルに捕捉物を固定化させておき、混合水溶液Ｌと共に送液された標的物質を捕捉物に捕捉させることで、標的物質のマイクロウェル１１０への導入効率を向上させることもできる。

【0093】

捕捉物と標的物質とを結合させる反応は、任意の時点で行うことができる。例えば、混合水溶液を調整する前に、サンプルチューブ内で標的物質と捕捉物を接触させることにより行ってもよい。

【0094】

または、捕捉物をマイクロウェル１１０に導入した後に、標的物質をマイクロウェル１１０に導入し、マイクロウェル１１０で捕捉物と標的物質とを接触させてもよい。

【0095】

捕捉物は、標的物質を捕捉することができる物質である。捕捉物は、例えば、固相と標的物質に対する特異的結合物質との結合体であってもよい。

【0096】

補足物を構成する固相としては、粒子、膜、基板等が挙げられる。また、標的物質に対する特異的結合物質は１種類でもよいし、２種類以上であってもよい。例えば３種類であってもよいし、４種類であってもよいし、５種類以上であってもよい。

【0097】

粒子としては、特に制限されず、ポリマー粒子、磁気粒子、ガラス粒子等が挙げられる。粒子は、非特異的な吸着を避けるための表面処理が施された粒子が好ましい。また、特異的結合物質を固定化するために、表面にカルボキシル基等の官能基を有する粒子が好ましい。より具体的には、ＪＳＲ社製の商品名「Ｍａｇｎｏｓｐｈｅｒｅ ＬＣ３００」等を用いることができる。

【0098】

また、例えば標的物質としてウイルスを用いる場合、ウイルスが付着することができる細胞（すなわち、ウイルス受容体を有する細胞）を、捕捉物として用いてもよい。

【0099】

内部空間Ｓ及び全てのマイクロウェル１１０が混合水溶液Ｌで充填された後、流路ＦＣを通過した混合水溶液Ｌは排出口１２２から排出される。

【0100】

排出口１２２から排出される混合水溶液Ｌは、符号αで示すように、排出ポート１２６の上端から空間Ｓ２にあふれ出る。空間Ｓ２にあふれ出た混合水溶液Ｌは、廃液として空間Ｓ２に貯留される。

【0101】

（３）混合水溶液をマイクロウェル１１０に封止する工程
次いで、図４に示すように、注入口１２１から流路ＦＣに封止液Ｌ２を注入する。封止液Ｌ２の注入も、混合水溶液Ｌの注入と同様にシリンジＡを用いて行うとよい。

【0102】

流路ＦＣに送液された封止液Ｌ２は、内部空間Ｓにおいて上面１１ａの面方向に流動し、流路ＦＣに送液された混合水溶液Ｌのうち、マイクロウェル１１０に収容されていない混合水溶液Ｌを押し流して置換する。これにより、封止液Ｌ２は、標的物質を含む混合水溶液Ｌを収容した複数のマイクロウェル１１０をそれぞれ個別に封止し、マイクロウェル１１０は独立した反応空間となる。

【0103】

封止液Ｌ２を注入する際には、内部空間Ｓにおいて封止液Ｌ２に気泡を含まないよう、封止液Ｌ２をゆっくりと注入すると良い。封止液Ｌ２の注入後には、注入作業により封止液Ｌ２に気泡を含んでいないことを目視で確認する。

【0104】

この時、用いる封止液Ｌ２は、上述した検出キット１００に付属の封止液Ｌ２、特にフッ素系オイルが好ましい。

【0105】

流路ＦＣが封止液Ｌ２で満たされると、余分な封止液Ｌ２は排出口１２２から排出される。排出口１２２から排出される封止液Ｌ２は、排出ポート１２６の上端から空間Ｓ２にあふれ出る。空間Ｓ２にあふれ出た封止液Ｌ２は、廃液として空間Ｓ２に貯留される。

【0106】

このとき、図５に示すように、空間Ｓ２においては、水性である混合水溶液Ｌと、油性である封止液Ｌ２とは二層に分離する。また、封止液Ｌ２は混合水溶液Ｌよりも高密度であるため、空間Ｓ２において下層側に位置する。

【0107】

図５に示すように、本工程では、蓋本体１２とアダプタ１５（壁部）とで囲まれた空間Ｓ２に排出される封止液Ｌ２の液面ＬＳが、注入ポート１２５及び排出ポート１２６の上端よりも低い位置となる液量の封止液Ｌ２を流体デバイス１に導入して内部空間Ｓを置換する。これにより、排出ポート１２６の上端１２６ａには、内部空間Ｓに充填されている封止液Ｌ２とは異なる混合水溶液Ｌが接し、上端１２６ａの高さ位置に、廃液の混合水溶液Ｌと排出ポート１２６内の封止液Ｌ２との界面が形成されることとなる。また、空間Ｓ２においては、廃液の混合水溶液Ｌと封止液Ｌ２との界面は、注入ポート１２５の上端、及び排出ポート１２６の上端よりも低い位置に形成される。

【0108】

空間Ｓ２において、廃液の混合水溶液Ｌと封止液Ｌ２との界面が上述のような高さ位置に形成されるためには、内部空間Ｓを置換するために注入する封止液Ｌ２の液量を調整することで制御可能である。目安となる液量は、内部空間Ｓの容積と、アダプタ１５の空間Ｓ２の容積とから概算可能である。

【0109】

（４）標的物質を検出する工程
次いで、流体デバイス１を加熱して標的物質と検出試薬Ｌ１との反応を生じさせる。その際、蓋２０によりアダプタ１５（壁部）の上端を気密に閉じた上で、検出試薬Ｌ１を反応させるとよい。

【0110】

標的物質を検出する方法は、検出したい標的物質の特性に合わせて、公知の任意の検出方法を使用することができる。例えば、まず必要に応じて標的物質由来のシグナルを検出可能なレベルまで増幅させる反応（シグナル増幅反応）を行い、次いで増幅されたシグナルを適切な手段を用いて検出することにより、行うことができる。

【0111】

本実施形態に係る検出方法において使用することができるシグナルの例としては、蛍光、化学発光、発色、電位変化、ｐＨ変化等が挙げられる。

【0112】

シグナル増幅反応は、例えば生化学反応、より具体的には酵素反応であってもよい。一例として、シグナル増幅反応は、シグナル増幅のための酵素を含んだ試薬液がウェル内に収容された状態で、流体デバイスを、所望の酵素活性が得られる一定温度条件下、例えば６０℃以上、好ましくは約６６℃で、所定時間、例えば少なくとも１０分間、好ましくは約１５分間、維持する等温反応である。

【0113】

シグナル増幅反応の例としては、具体的には、核酸を検出する反応を使用する場合は、インベーダー（登録商標）法等のＩＣＡ反応や、ＬＡＭＰ（登録商標）法、ＴａｑＭａｎ（登録商標）法、蛍光プローブ法等が挙げられる。

【0114】

シグナル増幅反応としては、ＩＣＡ反応を用いることが特に好ましい。ＩＣＡ反応は、（１）核酸同士の相補的結合と、（２）酵素による三重鎖構造の認識および切断との２つの反応のサイクルによってシグナル増幅が進行する。このようなシグナル増幅反応においては、標的物質以外の夾雑物による反応サイクル阻害の影響が小さい。したがって、マイクロウェル１１０内に標的物質以外の様々な成分（夾雑物）が存在する場合でも、ＩＣＡ反応を用いることにより、標的物質を精度よく検出することができる。

【0115】

例えば、シグナル増幅反応にＩＣＡ反応を用いる場合、混合水溶液Ｌは、ＩＣＡ反応に必要な反応試薬及び鋳型核酸を含む。反応工程における生化学反応がＩＣＡ反応である場合、等温反応による酵素反応によって、ウェルに標的物質が存在する場合には、蛍光物質が消光物質から遊離することによって、励起光に対応して所定の蛍光シグナルを発する。

【0116】

シグナル増幅反応にＩＣＡ反応を用いる場合、標的物質と検出試薬との反応温度は５０℃以上９９℃以下であると好ましい。

【0117】

以下、ＩＣＡ反応について、より詳細に説明する。
図６は、ＩＣＡ法の一例を説明する模式図である。図６では、ＩＣＡ法により標的物質であるＤＮＡを検出する様子を示す。

【0118】

ＩＣＡ反応に必要な反応試薬としては、フラッププローブ８１０、フラップエンドヌクレアーゼＦＥＮ、蛍光基質８２０、侵入プローブ（インベーダーオリゴ）８３０等のＩＣＡ反応試薬が挙げられる。

【0119】

フラッププローブ８１０と侵入プローブ８３０とは、標的物質であるＤＮＡ（標的ＤＮＡ）にハイブリダイズして二本鎖核酸１４０とフラップ構造を形成するように設計された核酸断片（オリゴヌクレオチド）である。

【0120】

蛍光基質８２０は、ヘアピン構造を有し、蛍光物質Ｆと消光物質Ｑとが結合した核酸断片である。図６に示す蛍光基質８２０においては、核酸断片の５’末端に蛍光物質Ｆが結合され、５’末端から数塩基３’側に消光物質Ｑが結合されている。消光物質Ｑは、蛍光物質Ｆの発光を抑制している。

【0121】

まず、標的ＤＮＡにフラッププローブ８１０と侵入プローブ８３０とをハイブリダイズさせる。フラッププローブ８１０と侵入プローブ８３０とは、それぞれ標的ＤＮＡのＳＮＰ部位で１塩基オーバーラップし、不安定な３塩基様構造を形成する。その結果、第１フラップ部位８１１が形成される。第１フラップ部位８１１は、フラッププローブ８１０のうち、標的ＤＮＡとハイブリダイズしなかった部分である。

【0122】

続いて、ＦＥＮは、上記３塩基様構造を認識して反応する。これにより、第１フラップ部位８１１が切断されて核酸断片８１１が生成し、混合水溶液Ｌ中に遊離する。

【0123】

生じた核酸断片８１１は、蛍光基質８２０にハイブリダイズする。核酸断片８１１は、蛍光基質８２０のヘアピン構造に侵入し、ＳＮＰ部位で１塩基オーバーラップして、不安定な３塩基様構造を形成する。その結果、第２フラップ部位８２１が形成される。第２フラップ部位８２１は、蛍光基質８２０のうち、核酸断片８１１の侵入によりハイブリダイズしなくなった部分である。

【0124】

続いて、ＦＥＮは、上記３塩基様構造を認識して反応する。これにより、第２フラップ部位８２１が切断され、核酸断片８２１が生成される。図６においては、蛍光基質８２０から核酸断片８２１が切断された残部を、符号８２０’で示している。

【0125】

その結果、蛍光物質Ｆが消光物質Ｑから離れ、蛍光ＦＬを発生する。この蛍光ＦＬを検出することにより、標的ＤＮＡを検出することができる。

【0126】

また、標的物質の検出は、標的物質に特異的に結合する物質（特異的結合物質）を標的物質に結合させ、結合した特異的結合物質を検出することによっても、行うことができる。例えば、標的物質がタンパク質である場合、ＥＬＩＳＡを用いて検出することができる。より具体的には、検出は、例えばＦＲＥＴの原理を用いたサンドイッチＥＬＩＳＡにより、行ってもよい。

【0127】

ＦＲＥＴの原理を用いたサンドイッチ法を行う場合は、まず、第１の蛍光物質（ドナー）で標識した第１の特異的結合物質（例えば抗体）と、第１の蛍光物質の蛍光波長と重複する吸光波長を有する第２の蛍光物質（アクセプター）で標識した第２の特異的結合物質を準備する。

【0128】

続いて、標的物質（例えば抗原）を、第１の特異的結合物質と第２の特異的結合物質の両方と接触させ、複合体を形成させる。複合体が形成されると、ドナーとアクセプターの距離が近づき、ドナーの励起波長の照射によりアクセプターの蛍光波長を検出することができるようになる。あるいは、特異的結合物質を核酸断片で標識しておき、核酸断片をＩＣＡ反応により検出してもよい。

【0129】

特異的結合物質としては、後述する構造体に対する特異的結合分子と同様のもの、例えば抗体、抗体断片、アプタマー等を使用することができる。標的物質に結合した特異的結合物質を検出するために、特異的結合物質を、例えばホースラディッシュペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）等の酵素により、直接的又は間接的に標識してもよい。２以上の特異的結合物質を使用する場合は、各々の特異的結合分子を、互いに識別可能に標識することができる。

【0130】

シグナルの観察方法は、観察するシグナルの種類に応じて公知の適切な方法を選択することができる。例えば、明視野観察を行う場合は、ウェルアレイが設けられた基材に対して垂直方向に白色光を照射する。蛍光シグナルを観察する場合は、蛍光物質に対応する励起光をウェルの底側からウェル内へ照射し、蛍光物質が発する蛍光を観察する。観察されたウェルアレイの全体又は一部の画像を撮影して保存し、コンピューターシステムによる画像処理を行う。

【0131】

上記のような検出反応において流体デバイス１を加熱すると、内部空間Ｓに充填されている液体（混合水溶液Ｌ、封止液Ｌ２）や空間Ｓ２に貯留されている廃液が対流し移動する。このとき、対流により廃液が内部空間Ｓに移動すると、マイクロウェル１１０の内部に格納された標的物質や反応試薬も移動し、正確な評価を阻害するおそれがある。また、廃液が内部空間Ｓに移動すると、測定時のバックグラウンド輝度の上昇や、汚染による予期せぬ試薬反応を引き起こし、測定精度の低下に繋がる。

【0132】

これに対し、図５に示すように、排出ポート１２６の上端１２６ａには、内部空間Ｓに充填されている封止液Ｌ２とは異なる混合水溶液Ｌが接している。混合水溶液Ｌと封止液Ｌ２とは、比重及び液性が異なり、相互に混ざりにくい。そのため、流体デバイス１を加温し流体デバイス１が保持する液体が対流したとしても、空間Ｓ２の廃液が内部空間Ｓに向かって流れ込むほどの大きな流れが生じにくく、内部空間Ｓが廃液で汚染されにくい。

【0133】

また、流体デバイス１は、アダプタ１５を有することにより排出ポート１２６の上端よりも高い位置に壁部の上端があり、アダプタ１５がない場合と比べ空間Ｓ２が拡大している。そのため、流体デバイス１では、多くの廃液を溢れさせること無く貯留することができ、作業の効率化が図れる。

【0134】

さらに、蓋２０でアダプタ１５の上端を閉じることにより、アダプタ１５の空間Ｓ２においては、気相の空間容積が一定量となる。この場合、空間Ｓ２が減圧となるため、空間Ｓ２から流体デバイス１の内部空間Ｓ１への廃液の流入は生じにくい。また、一方のポート（例えば注入ポート１２５）から内部空間Ｓ１に廃液が流入すると共に、他方のポート（例えば排出ポート１２６）から空間Ｓ２へ封止液Ｌ２等が排出されるというような循環、対流が生じる理由もない。そのため、アダプタ１５の上端を蓋２０で気密に閉じることで、空間Ｓ２から内部空間Ｓ１への廃液の流入を抑制することができる。

【0135】

以上のような構成の流体デバイス１及び検出キット１００によれば、検出精度の向上が可能となる。ノイズの発生を抑制し高い検出精度を実現可能な標的物質の検出方法を提供することができる。

【0136】

また、以上のような構成の試料検出方法によれば、ノイズの発生を抑制し、生体分子計測を高精度で実施可能となる。

【0137】

なお、本実施形態においては、アダプタ１５が蓋本体１２（デバイス本体１０）に嵌合した状態で、アダプタ１５の下端１５ｙがデバイス本体１０の下端よりも上方に位置することとしているが、これに限らない。アダプタ１５が蓋本体１２に嵌合した状態で、下端１５ｙがデバイス本体１０の下端と同じ高さ位置であってもよい。アダプタ１５を装着することでアダプタ１５を装着しない場合よりも重心位置が高くなるが、下端１５ｙがデバイス本体１０の下端と同じ高さとであることで、アダプタ１５によっても流体デバイス１全体を支持することができる。これにより、流体デバイス１の転倒を抑制することができる。

【0138】

また、本実施形態においては、アダプタ１５が蓋本体１２の上方から嵌合することとしているが、これに限らない。例えば、アダプタ１５の壁部にデバイス本体１０を挿入可能とする開口部を設け、当該開口部を介し、アダプタ１５に対してデバイス本体１０を側面から差し込む構成でもよい。

【0139】

また、本実施形態においては、流体デバイス１がデバイス本体１０とアダプタ１５とに分離することとして説明したが、これに限らない。デバイス本体１０の蓋本体１２とアダプタ１５とが一体に形成され、蓋部材を構成していても、本発明の効果を奏することができる。

【0140】

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計、仕様等に基づき種々変更可能である。

【実施例0141】

以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0142】

［流体デバイスの製造］
環状ポリオレフィン（品番「ＺＥＯＮＯＲ１０２０Ｒ」、日本ゼオン社製）を用い、射出成形にて、図１，２に示す流体デバイスを作製した。

【0143】

ウェルプレートの一方面に複数のマイクロウェルを形成した。ウェルプレートの厚さは０．６ｍｍであった。マイクロウェルの開口形状は円形とした。マイクロウェルのサイズは、直径１０μｍ、深さ１５μｍであった。基板上の６．０ｍｍ×３０．０ｍｍの領域に、マイクロウェルの中心と、当該マイクロウェルに最も近接するマイクロウェルの中心との間の距離が１２μｍとなるように、三角格子状に複数のマイクロウェルを配置し、ウェルアレイを形成した。

【0144】

蓋本体は壁部材と一体に形成した。壁部材の高さを３０μｍに調整することにより、流路（内部空間Ｓ）の高さを３０μｍとした。

【0145】

続いて、ウェルプレートと蓋本体（壁部材）とを、レーザー溶着により接合して、デバイス本体を作製した。

【0146】

［バッファーの調整］
流体デバイスに送液する水性媒体（バッファー）を表１の組成で調整した。以下、単位Ｍはｍｏｌ／Ｌを表す。

【0147】

【表1】

【0148】

その他、実施例においては、下記の試薬を用いた。
封止液：フッ素オイル（Fluorinert ＦＣ－４０、SIGMA-ALDRICH社製）
蛍光試薬：フルオロセイン－５（６）－イソチオシアナート（SIGMA-ALDRICH社製）

【0149】

＜実施例１＞
［実験例１－１］
流体デバイスの流路に、表１に示す組成のバッファーを注入した。注入後、蛍光顕微鏡（オールインワン蛍光顕微鏡、型番ＢＺ－Ｘ８１０、キーエンス社製）を用い、Alexa Fluor 488用のフィルタを介して流体デバイスの蛍光観察を行った。観察結果を、バックグラウンド測定の結果とした。

【0150】

次いで、アダプタの空間Ｓ２に、廃液のモデルとして蛍光色素を溶解したバッファー（色素濃度５００ｍＭ）を、注入ポート及び排出ポートが液面下になるまで充填した。その後、アダプタに蓋をすることなく６６℃に加温したヒータ（アルミブロック恒温槽、型式ＤＴＵ－Ｍｉｎｉ、ＴＡＩＴＥＣ社製）上に流体デバイスを配置し、２５分間静置した。

【0151】

空間Ｓ２の廃液（バッファー）を除去し、上記条件で蛍光観察を行った。これにより、空間Ｓ２に配置した蛍光色素入りのバッファーが内部空間Ｓへ逆流したか否かを確認した。

【0152】

［実験例１－２］
流体デバイスの流路に、バッファーの代わりに封止液を注入したこと以外は実験例１－１と同様にして、実験例１－２を行った。

【0153】

［評価結果］
評価の結果、実験例１－１では蛍光色素入りバッファーの逆流が確認された。一方、実験例１－２では蛍光は観察されず、蛍光色素入りバッファーの逆流は確認できなかった。

【0154】

＜実施例２＞
［実験例２－１］
流体デバイスの流路に、封止液を注入した。注入後、バックグラウンド測定を行った。

【0155】

次いで、アダプタの空間Ｓ２に、下記の混合液１を充填した。混合液１は、空間Ｓ２において、上層がバッファー、下層が封止液の２層に分離した。注入ポート及び排出ポートの上端は下層の液面下であり、空間Ｓ２の封止液とデバイス本体内の封止液とが連続した。
（混合液１）
蛍光色素入りバッファー（色素濃度５００ｍＭ）：０．２ｍＬ
封止液：１．３ｍＬ

【0156】

６６℃に加温したヒータ上に流体デバイスを配置し、２５分間静置した後、空間Ｓ２の廃液バッファーを除去し、上記条件で蛍光観察を行った。

【0157】

［実験例２－２］
流体デバイスの流路に、封止液を注入した。注入後、バックグラウンド測定を行った。

【0158】

次いで、アダプタの空間Ｓ２に、下記の混合液２を充填した。混合液は、空間Ｓ２において、上層がバッファーとエタノール、下層が封止液の２層に分離した。注入ポート及び排出ポートの上端は下層の液面よりも上に位置し、空間Ｓ２の封止液とデバイス本体内の封止液とが連続しなかった。
（混合液２）
蛍光色素入りバッファー（色素濃度５００ｍＭ）：０．６ｍＬ
封止液：０．６ｍＬ
７０％エタノール：０．３ｍＬ

【0159】

６６℃に加温したヒータ上に流体デバイスを配置し、２５分間静置した後、空間Ｓ２の廃液バッファーを除去し、上記条件で蛍光観察を行った。

【0160】

［実験例２－３］
流体デバイスの流路に、封止液を注入した。注入後、バックグラウンド測定を行った。

【0161】

次いで、アダプタの空間Ｓ２に、下記の混合液３を充填した。混合液３は、空間Ｓ２において、上層がバッファー、下層が封止液の２層に分離した。注入ポート及び排出ポートの上端は下層の液面よりも上に位置し、空間Ｓ２の封止液とデバイス本体内の封止液とが連続しなかった。
（混合液３）
蛍光色素入りバッファー（色素濃度５００ｍＭ）：０．５ｍＬ
封止液：０．６ｍＬ

【0162】

６６℃に加温したヒータ上に流体デバイスを配置し、２５分間静置した後、空間Ｓ２の廃液バッファーを除去し、上記条件で蛍光観察を行った。

【0163】

［評価結果］
評価の結果、実験例２－１では蛍光色素入りバッファーの逆流が確認された。一方、実験例２－２、２－３では蛍光は観察されず、蛍光色素入りバッファーの逆流は確認できなかった。

【0164】

以上の結果より、本発明が有用であることが確認できた。

【符号の説明】

【0165】

１…流体デバイス、１２…蓋本体、１２Ａ…蓋部材、１３…壁部材、１５…アダプタ（壁本体）、２０…蓋、１００…検出キット、１２１…注入口、１２２…排出口、１２５…注入ポート（注入管）、１２６…排出ポート（排出管）、１２６…排出管、１５１…ガイド部、１５１ｈ…ガイド孔、Ａ…シリンジ、ＦＣ…流路、Ｌ…混合水溶液、Ｌ１…検出試薬、Ｌ２…封止液、ＬＳ…液面、Ｓ２…空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】